Phương
pháp đặt ẩn phụ Đối với một số phương trình phức tạp hơn, chúng ta
không thể sử dụng cách đưa về cùng một cơ số như trong bài viết trước.
Khi đó, chúng ta có thể đặt ẩn phụ để được phương trình hoặc hệ phương
trình đại số thông thường.
Tag: gia sư tại nhà
Chú ý: Khi đặt ẩn phụ, ta nên tìm điều kiện của ẩn phụ (tuỳ thuộc vào điều kiện của ẩn cần tìm).
Một số ví dụ
Ví dụ 1.
Giải các phương trình mũ sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải.
a) Phương trình đã cho tương đương với
Đặt . Đây là phương trình bậc hai với ẩn , ta tìm được hoặc . Tuy nhiên là thoả mãn. Thay lại để tìm , ta có
Vậy phương trình chỉ có một nghiệm .
b) Đặt
Phương trình bậc hai ẩn này chỉ có một nghiệm dương , suy ra .
c) Điều kiện . Chia cả hai vế của phương trình cho
Đặt
Phương trình bậc hai trên có hai nghiệm dương .
Giải các phương trình mũ sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải.
a) Phương trình đã cho tương đương với
Đặt . Đây là phương trình bậc hai với ẩn , ta tìm được hoặc . Tuy nhiên là thoả mãn. Thay lại để tìm , ta có
Vậy phương trình chỉ có một nghiệm .
b) Đặt
Phương trình bậc hai ẩn này chỉ có một nghiệm dương , suy ra .
c) Điều kiện . Chia cả hai vế của phương trình cho
Đặt
Phương trình bậc hai trên có hai nghiệm dương .
Với thì .
Với thì .
Phương trình có hai nghiệm .
d) Phương trình đã cho tương đương với
Đặt
Do hay . Từ đó suy ra
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất .
Phương trình có hai nghiệm .
d) Phương trình đã cho tương đương với
Đặt
Do hay . Từ đó suy ra
Vậy phương trình có nghiệm duy nhất .
Ví dụ 2
Giải các phương trình lôgarit sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải.
a) Điều kiện thì điều kiện của là và phương trình trở thành
Giải các phương trình lôgarit sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Lời giải.
a) Điều kiện thì điều kiện của là và phương trình trở thành
(thoả mãn).
Với thì ;
Với thì .
Vậy phương trình đã cho có nghiệm .
b) Điều kiện , phương trình trở thành
Do đó nhận các giá trị là hoặc .
Với thì ;
Với thì ;
Với thì .
Vậy phương trình đã cho có nghiệm .
c) Điều kiện
Đặt thì phương trình trở thành
Vậy phương trình đã cho có nghiệm .
c) Điều kiện
Đặt thì phương trình trở thành
Với thì ;
Với thì .
Phương trình đã cho có nghiệm là và .
d) Điều kiện . Phương trình đã cho tương đương với
Đặt thì phương trình trở thành
Do nên . Suy ra (thoả mãn).
Vậy là nghiệm của phương trình.
Phương trình đã cho có nghiệm là và .
d) Điều kiện . Phương trình đã cho tương đương với
Đặt thì phương trình trở thành
Do nên . Suy ra (thoả mãn).
Vậy là nghiệm của phương trình.
Nhận
xét: Ta sẽ đặt ẩn phụ khi gặp những bài toán (tương đối phức tạp) có cơ
số giống nhau hoặc có cơ số liên quan nhau bằng các lũy thừa. Không
phải bài toán nào ta cũng đặt ẩn phụ được ngay. Chẳng hạn như khi giải
phương trình
ta phải nhận thấy rằng , từ đó suy ra
và nếu đặt thì . Tương tự như vậy đối với phương trình
Muốn đặt được ẩn phụ, ta phải nhận thấy được mối liên hệ
Thậm chí, một số phương trình còn “khó nhìn” ra hơn! Chẳng hạn khi giải phương trình
ta cần nhận thấy và .
Từ đó nếu đặt
(Chú ý rằng . Đáp số: ).
Bên cạnh đó, cũng có những bài toán mà chúng ta phải đặt nhiều hơn một ẩn phụ. Khi đó phương trình đã cho được đưa về một hệ phương trình đại số. Ví dụ sau đây sẽ minh chứng cho nhận định này.
Ví dụ 3.
Giải các phương trình
a) ;
b) .
ta phải nhận thấy rằng , từ đó suy ra
và nếu đặt thì . Tương tự như vậy đối với phương trình
Muốn đặt được ẩn phụ, ta phải nhận thấy được mối liên hệ
Thậm chí, một số phương trình còn “khó nhìn” ra hơn! Chẳng hạn khi giải phương trình
ta cần nhận thấy và .
Từ đó nếu đặt
(Chú ý rằng . Đáp số: ).
Bên cạnh đó, cũng có những bài toán mà chúng ta phải đặt nhiều hơn một ẩn phụ. Khi đó phương trình đã cho được đưa về một hệ phương trình đại số. Ví dụ sau đây sẽ minh chứng cho nhận định này.
Ví dụ 3.
Giải các phương trình
a) ;
b) .
Lời giải.
a) Đặt .
Tiếp tục đặt và ta có hệ phương trình đối xứng
Trừ vế với vế ta được
Với ta được ;
Với ta được
Vậy phương trình có hai nghiệm là
b) Điều kiện . Khi đó ta có hệ phương trình
Giải ra ta được \
Từ đó suy ra \ và tìm được nghiệm của phương trình.
a) Đặt .
Tiếp tục đặt và ta có hệ phương trình đối xứng
Trừ vế với vế ta được
Với ta được ;
Với ta được
Vậy phương trình có hai nghiệm là
b) Điều kiện . Khi đó ta có hệ phương trình
Giải ra ta được \
Từ đó suy ra \ và tìm được nghiệm của phương trình.
Nhận xét.
Đối với một số phương trình ẩn , sau khi đặt ẩn phụ thì trong phương trình vẫn còn ẩn (không biểu diễn hết được theo ẩn phụ), ta vẫn giải bình thường bằng cách coi lúc đó là hệ số tự do, và tính ẩn phụ theo rồi thay lại để tìm . Ví dụ sau minh họa điều này.
Ví dụ 4.
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) .
Đối với một số phương trình ẩn , sau khi đặt ẩn phụ thì trong phương trình vẫn còn ẩn (không biểu diễn hết được theo ẩn phụ), ta vẫn giải bình thường bằng cách coi lúc đó là hệ số tự do, và tính ẩn phụ theo rồi thay lại để tìm . Ví dụ sau minh họa điều này.
Ví dụ 4.
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) .
Lời giải
a) Đặt
Phương trình bậc hai (ẩn ) này thoả mãn điều kiện nên có một nghiệm và nghiệm còn lại là . Vì . Khi đó
Đến đây ta có hai cách lập luận để tìm được .
a) Đặt
Phương trình bậc hai (ẩn ) này thoả mãn điều kiện nên có một nghiệm và nghiệm còn lại là . Vì . Khi đó
Đến đây ta có hai cách lập luận để tìm được .
Cách 1. Ta thấy là một nghiệm của vì .
Nếu 5>-2x+7″ src=”http://mathblog.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-742b994b462f38ae05c6ace1afd067f5_l3.png” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” />, do đó vô nghiệm.
Nếu thì , do đó cũng vô nghiệm.
Vậy là nghiệm duy nhất của .
Nếu 5>-2x+7″ src=”http://mathblog.org/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-742b994b462f38ae05c6ace1afd067f5_l3.png” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” />, do đó vô nghiệm.
Nếu thì , do đó cũng vô nghiệm.
Vậy là nghiệm duy nhất của .
Cách 2. Ta thấy là hàm số luỹ thừa đồng biến và là hàm số nghịch biến. Do đó, đồ thị của chúng cắt nhau tại nhiều nhất là một điểm. Mặt khác nên đồ thị của chúng cắt nhau tại điểm duy nhất là . Vậy phương trình có duy nhất một nghiệm .
b) Đặt
Phương trình này tương đương với
b) Đặt
Phương trình này tương đương với
Tương tự câu a), ta cũng lập luận được là nghiệm duy nhất của .
Vậy phương trình có hai nghiệm là .
c) Điều kiện . Đặt thì phương trình trở thành
Phương trình này tương đương với
Vậy phương trình có hai nghiệm là .
c) Điều kiện . Đặt thì phương trình trở thành
Phương trình này tương đương với
Với thì ;
Với thì . Nhận thấy vế trái là hàm đồng biến, vế phải là hàm nghịch biến và là một nghiệm của phương trình . Do đó phương trình có nghiệm duy nhất .
Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm .
Với thì . Nhận thấy vế trái là hàm đồng biến, vế phải là hàm nghịch biến và là một nghiệm của phương trình . Do đó phương trình có nghiệm duy nhất .
Vậy phương trình đã cho có hai nghiệm .
Bài tập đề nghị
Bài 1.
Giải các phương trình mũ
Giải các phương trình mũ
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
b) ;
c) ;
d) .
Hướng dẫn
a) Đặt . ĐS .
b) Chia hai vế cho . Đặt . ĐS .
c) Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
a) Đặt . ĐS .
b) Chia hai vế cho . Đặt . ĐS .
c) Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
Bài 2.
Giải các phương trình lôgarit sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Hướng dẫn.
a) Đặt . ĐS .
b) Đặt . ĐS .
c) Viết . Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
Giải các phương trình lôgarit sau
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Hướng dẫn.
a) Đặt . ĐS .
b) Đặt . ĐS .
c) Viết . Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
Bài 3.
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Hướng dẫn
a) Từ suy ra . Chia cả hai vế cho , đặt .
b) Đặt . ĐS .
c) Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
a) Từ suy ra . Chia cả hai vế cho , đặt .
b) Đặt . ĐS .
c) Đặt . ĐS .
d) Đặt . ĐS .
Bài 5.
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) .
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) .
Hướng dẫn.
a) Đặt hoặc đặt hai ẩn , khi đó ta có và đưa về hệ hai ẩn . ĐS .
b) Điều kiện và viết
Đưa phương trình về dạng . ĐS .
c) Đặt , đưa phương trình về hệ đối xứng ẩn .
ĐS .
a) Đặt hoặc đặt hai ẩn , khi đó ta có và đưa về hệ hai ẩn . ĐS .
b) Điều kiện và viết
Đưa phương trình về dạng . ĐS .
c) Đặt , đưa phương trình về hệ đối xứng ẩn .
ĐS .
Bài 6.
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Giải các phương trình
a) ;
b) ;
c) ;
d) .
Hướng dẫn.
Đặt ẩn phụ, tính ẩn phụ theo biến .
ĐS a) ; b) ; c) ;
d) Đặt , ta được .
ĐS .
Đặt ẩn phụ, tính ẩn phụ theo biến .
ĐS a) ; b) ; c) ;
d) Đặt , ta được .
ĐS .
Theo: mathblog.org
cau d bai 1 sai r
Trả lờiXóa